效率和质量是先进制造技术的主体。由国内外数控机床的研究状况w来看, 髙速切削技术可以极大地提高加工效率、产品的质量和档次,大大缩短生产周期 和提高市场竞争能力。所谓高速切削包括有高切削速度切削;高主轴速度切削; 高进给切削;高速和高进给切削;高生产率切削。现在主轴转速达到了 20000rpm, 甚至有40000rpm,60000rpm 的出现。进给量更是 30m/min, 40m/min甚至 60m/min。 美国MIKRON公司的是专为磨具生产提供主轴最高转速超过20000 rpm的高速加 工中心制造商,其一款Hyper机床主轴转速达到了 60000rpm。用来加工一飞机 箱体类零件仅仅耗时30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣 床加工需8h。高速切削加工技术从出现至今被应用于机床行业己经有30多年的 时间,以切削效率高、加工质量好、精度高等特点为机床加工业展示了美好的前 景,并产生了巨大经济效益。
机床优良的加工性能又与其动态性能紧密相关,机床切削时的振动和变形, 不仅会影响机床的各项精度和工件的表面质量,而且还会降低生产效率和刀具的 耐用度,甚至会降低机床的使用寿命,振动所产生的噪声还会影响工作环境。对 于数控机床来说,振动的威胁是巨大的。剧烈的振动将使数控机床的驱动装置、 检测装置不能正常的工作,且不像普通机床那样经常有人看管,因而数控机床产 生的振动不易及时发现并采取相应的措施。现代制造业要求高精度、低粗糙度的 高自动化精密机床,设法提高机床的动态性能,减少和避免振动的发生,保证机 床在额定功率范围内使用时都不会发生自振,这是机床产品的一项重要研究内容。 许多研究表明,随着机床加工性能的不断提高,对机床动态性能的要求也愈来愈 高。垣野议昭早在1978年在日刊《机械〇研究》发表的文章《机床动态特性》中 就提出,颤振和热变形是影响加工精度和加工效率的主要因素[5]。德国阿亨工业 大学的M.韦克教授在70年代曾较系统地论述了鉴定机床动态特性的意义。他认 为,这种特性往往会对机床功率的利用产生难以预料的影响[6]。所以,对机床动 态特性进行研究具有极其重要的意义。
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